DE1083424B

DE1083424B - Daempfungseinrichtung zur Verhinderung von Kippschwingungen bzw. zur Begrenzung des Kurzschlussstromes bei kapazitiven Spannungswandlern

Info

Publication number: DE1083424B
Application number: DES61551A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Poleck
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1959-01-30
Filing date: 1959-01-30
Publication date: 1960-06-15
Also published as: CH378993A

Description

Dämpfungseinrichtung zur Verhinderung von Kippschwingungen bzw. zur Begrenzung des Kurzschlußstromes bei kapazitiven Spannungswandlern Die Erfindung bezieht sich auf eine Dämpfungseinrichtung zur Verhinderung von Kippschwingungen bzw. zur Begrenzung des Kurzschluß stromes bei aus kapazitivem Spannungsteiler und induktivem Meßkreis bestehendem Spannungswandler unter Verwendung eines seinen Widerstandswert bei Uberschreiten eines Grenzstromes schnell verringernden Widerstandes.
Man kann nämlich einen Resonanzkreis sehr gut durch einen solchen Reihenwiderstand dämpfen. Dieser Widerstand darf aber erst dann zur Wirkung kommen, wenn überströmte (z. B. durch sekundären Kurzschluß oder Ferroresonanzen) auftreten, da sich sonst im normalen Betrieb zu große Meßfehler ergeben. Das einfachste Mittel wäre ein ohmscher Widerstand, der von einem Grenzstromwert ab schnell in seiner Größe ansteigt. Ein solcher Widerstand ist schwer zu verwirklichen, da er eine große Leistung aufnehmen muß und die Gefahr des Durchbrennens besteht.
Die Erfindung geht daher einen anderen Weg, indem sie einen Widerstand verwendet, dessen Widerstandswert an sich mit steigendem Strom erheblich abnimmt. Dieser Widerstand kann aus antiparallel geschalteten Gleichrichtern, gegebenenfalls unter Reihenschaltung mit einem Festwiderstand, bestehen.
Um die gewünschte Wirkung zu erzielen, ist der Widerstand gemäß der Erfindung in der Diagonale einer in Reihe zu der Resonanzdrossel liegenden Brückenschaltung angeordnet, deren zwei Brückenglieder aus Induktivitäten und deren zwei andere Brückenglieder aus Kapazitäten derart gleichen Blindwiderstandes bestehen, daß die Brückenschaltung bei kleinem Strom infolge Parallelschaltung zweier Serienresonanzkreise einen kleinen Widerstand und bei hohem Strom infolge Hintereinanderschaltung zweier Parallelresonanzkreise einen großen Widerstand darstellt.
Es ist zwar die Verwendung eines Halbleiters bekann, um bei einem Kurzschluß im Meßkreis eines kapazitiven Wandlers ein unzulässiges Ansteigen der Spannung am Niederspannungsteilerkondensator sowie an der Resonanzdrosselspule zu verhindern, bei dieser bekannten Anordnung ist aber der Halbleiter an die Sekundärwicklung der Resonanzdrosselspule angeschlossen. Da der effektiv wirksame Dämpfungswiderstand aber nicht größer alsL (L der Reso nanzdrosselspule) werden kann, ist dieser Widerstand bei niedrigen Kippfrequenzen, z. B. 25 oder 16 Hz, zu niedrig.
Soweit sonst noch zur Begrenzung des Kurzsdlußstromes bei kapazitiven Wandlern Schutzanordnungen bekannt sind, so wird bei diesen, beispielsweise parallel zur Resonanzdrosselspule des induktiven Meßkreises, eine Sättigungsdrosselspule bestimmter Bemessung gelegt. Hierdurch wird eine stromabhängige Änderung der Resonanzinduktivität erzielt.
Im Nennbetrieb besitzt die Sättigungsdrosselspule einen hohen Widerstand, so daß die Resonanzdrosselspule selbst keine nennenswerte zusätzliche Belastung erfchrt. Im Überstromfall steigt die Spannung an der Resonanzdrosselspule je nach der Größe des Überstromes an. Die Sättigungsdrosselspule besitzt nun eine solche Stromspannungscharakteristik, daß sie bei zunehmender Spannung an der Reonanzdrosselspule einen abnehmenden Widerstand aufweist.
Schließlich ist es bekannt, bei einem kapazitiven Spannungswandler zur Wahrung einer betriebsfrequenten Spannungsverteilung z. B. zur Resonanzdrosselspule einen Saugkreis parallel zu schalten, der aus einer Reihenschaltung aus Induktivität und Kapazität besteht und der auf die Resonanzfrequenz des Drosselkreises abgestimmt ist.
Keine der bekannten Anordnungen beschreitet also einen Weg gemäß der Erfindung, bei der ein Widerstand verwendet wird, der, obwohl sein Widerstandswert an sich mit steigendem Strom erheblich abnimmt, infolge der Eigenart der Schaltung gemäß der Erfindung bei hohem Strom die Wirkung eines hochohmigen Reihenwiderstandes aufweist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt.
In Reihe mit der Resonanzdrossel Dr liegt die Brückenschaltung gemäß der Erfindung. Als Diagonalwiderstand R dienen z. B. antiparellel geschaltete Gleichrichter; zu diesen kann noch ein Festwiderstand in Reihe geschaltet sein. Als Brückenglieder dienen zwei Induktivitäten L1 und L2, die auch durch eine einzige Drosselspule mit zwei Wicklungen dargestellt sein können, sowie zwei Kapazitäten C und C2. Sofern wLl w L2 - 1 ~ 1 w Ci w cc,L,= C2 ist, wird der Leitwert des Diagonalwiderstandes R in einen proportionalen Widerstand umgewandelt. Günstig ist es, wenn -der Wert des Widerstandes R beim Überschreiten des Grenzstromes etwa gleich c!)Ll ist, da dann der Gesamtwiderstand der Brückenschaltung unabhängig von der Frequenz ist, also einen ohmschen Widerstand darstellt.
Infolge des geschilderten Widerstandsverhaltens stellt die Brückenschaltung bei kleinem Strom infolge Parallelschaltung zweier Serienresonanzkreise (LJC1 und L2/ C2) einen kleinen Widerstand und bei hohem Strom infolge Hintereinanderschaltung zweier Parallelresonanzkreise (Ll/C2 und LjC1) einen großen Widerstand dar.
Man erkennt, daß die Brückenschaltung dazu dient, einen von Natur aus abnehmenden Widerstand in einen effektiv zunehmenden umzuwandeln.
PBTENTANSPRUCHE: 1. Dämpfungseinrichtung zur Verhinderung von Kippschwingungen bzw. zur Begrenzung des Kurzschluß stromes bei aus kapazitivem Spannungsteiler und induktivem Meßkreis bestehendem Spannungswandler unter Verwendung eines seinen Widerstandswert bei Überschreiten eines Grenzstromes schnell verringernden Widerstandes, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Widerstand in der Diagonale einer in Reihe zur Resonanzdrossel liegenden Brückenschaltung angeordnet ist, deren zwei Brückenglieder aus Induktivitäten und deren zwei andere Brückenglieder aus Kapazitäten derart gleichen Blindwiderstandes bestehen, daß die Brückenschaltung bei kleinem Strom infolge Parallelschaltung zweier Serienresonanzkreise einen kleinen Widerstand und bei hohem Strom infolge Hintereinanderschaltung zweier Parallelresonanzkreise einen großen Widerstand darstellt.

Claims

2. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand nach Überschreiten des Grenzstromes etwa gleich dem Bl indwiderstand eines Brückengliedes ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 914 655; deutsche Auslegeschriften Nr. 1 026 421, 1 045 535.